Рентгенографический анализ преимущественных ориентировок (текстур). Панова Т.В - 5 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9
крываются, и дебаевское кольцо на рентгенограмме получается
сплошным, как и в нетекстурованном материале.
Наряду с фотографическим методом широко применяют ди-
фрактометрический способ определения углов
ρ
при анализе акси-
альной текстуры. Это позволяет проводить анализ быстрее и точнее,
особенно если в материале имеется несколько осей текстуры.
В металлах с ОЦК решеткой при волочении образуется тек-
стуры с осью <110>, а в металлах с ГЦК решеткой ось проволоки
совпадает с направлениями <100> и <111>.
Распределение кристаллитов в волоченой проволоке разных
металлов с г. ц. к. решеткой между ориентировками <100> и <111>
характеризуется следующими данными:
Количество общей массы кристаллитов
с ориентировкой, %
Металл
<100> <111>
Al 0 100
Cu 40 60
Au 50 50
Ag 75 25
Для образования аксиальных текстур очень важна симметрия
деформации. Любое отступление от аксиальной симметрии ведет к
нарушению аксиальной текстуры. В частности, волочение стали
через щелеобразную волоку приводит к образованию ограниченной
текстуры.
Волочение двухфазных материалов, например эвтектик спла-
вов Cu – Ag, Cd – Zn, Pb – Bi и Al – Si, сопровождается возникнове-
нием в каждой фазе той же текстуры, что и в
однофазном состоя-
нии. Взаимное влияние кристаллитов разных фаз сказывается лишь
на совершенстве текстуры. Если фазы обладают разной деформи-
руемостью, то в более пластичной наблюдается более совершенная
текстура. Если различие в пластичности фаз велико (Al – Si), то ма-
териал оказывается нетекстурированным.
10
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. С помощью преподавателя снять дифрактограмму тексту-
рированного алюминиевого образца с использованием текстуропри-
ставки.
2. Построить и рассчитать дифрактограмму с помощью про-
граммы FPEAK.
3. Определить углы
θ
для линий с наименьшими индексами
интерференции. Для определения индексов интерференции восполь-
зоваться данными, полученными при расчете теоретических ди-
фрактограмм в работе «Теоретический расчет рентгенограммы по-
ликристалла».
4. Измерить углы
δ для текстурных максимумов, расположен-
ных на кривых зависимости интенсивности от угла вращения образ-
ца.
5. Для одного из текстурных максимумов определить произ-
ведение
cos
θ
cos
δ
.
6. Подставить поочередно в уравнение (2) указанные выше
возможные индексы оси текстуры в кубическом кристалле [
u
1
v
1
w
1
] и
индексы плоскости (
hkl) (для данного максимума), равные индексам
[
u
2
v
2
w
2
]. Делать эту подстановку необходимо до тех пор, пока не
будут получены значения, равные вычисленному ранее значению
произведения. При этом следует учесть, что на данный интерферен-
ционный пик попадают отражения от всех плоскостей, входящих в
данную совокупность. Текстурный максимум получается из-за от-
ражения от определенных плоскостей, входящих в данную совокуп-
ность. Поэтому при определении cos ρ приходится изменять в урав-
нении (2) не только возможные индексы оси текстуры [
u
1
v
1
w
1
], но и
возможные индексы [
u
2
v
2
w
2
], принимая в качестве последних раз-
личные сочетания индексов (
hkl) из числа входящих в известную
совокупность.
7. После определения индексов оси текстуры по текстурным
максимумам на первом дифракционном пике решить для второго
пика обратную задачу: найти возможные значения углов
δ для вто-
рого пика
cos
δ
= cos
ρ
/ cos
θ
по известному [u
1
v
1
w
1
] и возможным
значениям [
u
2
v
2
w
2
] и сравнить полученные расчетные данные с экс-
периментальными значениями углов
θ
.
крываются, и дебаевское кольцо на рентгенограмме получается                        ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
сплошным, как и в нетекстурованном материале.
     Наряду с фотографическим методом широко применяют ди-                  1. С помощью преподавателя снять дифрактограмму тексту-
фрактометрический способ определения углов ρ при анализе акси-        рированного алюминиевого образца с использованием текстуропри-
альной текстуры. Это позволяет проводить анализ быстрее и точнее,     ставки.
особенно если в материале имеется несколько осей текстуры.                  2. Построить и рассчитать дифрактограмму с помощью про-
     В металлах с ОЦК решеткой при волочении образуется тек-          граммы FPEAK.
стуры с осью <110>, а в металлах с ГЦК решеткой ось проволоки               3. Определить углы θ для линий с наименьшими индексами
совпадает с направлениями <100> и <111>.                              интерференции. Для определения индексов интерференции восполь-
     Распределение кристаллитов в волоченой проволоке разных          зоваться данными, полученными при расчете теоретических ди-
металлов с г. ц. к. решеткой между ориентировками <100> и <111>       фрактограмм в работе «Теоретический расчет рентгенограммы по-
характеризуется следующими данными:                                   ликристалла».
                                                                            4. Измерить углы δ для текстурных максимумов, расположен-
   Металл            Количество общей массы кристаллитов              ных на кривых зависимости интенсивности от угла вращения образ-
                             с ориентировкой, %                       ца.
                       <100>                   <111>                        5. Для одного из текстурных максимумов определить произ-
                                                                      ведение cos θ cos δ.
      Al                  0                     100
                                                                            6. Подставить поочередно в уравнение (2) указанные выше
      Cu                 40                      60
                                                                      возможные индексы оси текстуры в кубическом кристалле [u1v1w1] и
      Au                 50                      50
                                                                      индексы плоскости (hkl) (для данного максимума), равные индексам
      Ag                 75                      25                   [u2v2w2]. Делать эту подстановку необходимо до тех пор, пока не
                                                                      будут получены значения, равные вычисленному ранее значению
      Для образования аксиальных текстур очень важна симметрия        произведения. При этом следует учесть, что на данный интерферен-
деформации. Любое отступление от аксиальной симметрии ведет к         ционный пик попадают отражения от всех плоскостей, входящих в
нарушению аксиальной текстуры. В частности, волочение стали           данную совокупность. Текстурный максимум получается из-за от-
через щелеобразную волоку приводит к образованию ограниченной         ражения от определенных плоскостей, входящих в данную совокуп-
текстуры.
                                                                      ность. Поэтому при определении cos ρ приходится изменять в урав-
      Волочение двухфазных материалов, например эвтектик спла-
                                                                      нении (2) не только возможные индексы оси текстуры [u1v1w1], но и
вов Cu – Ag, Cd – Zn, Pb – Bi и Al – Si, сопровождается возникнове-
                                                                      возможные индексы [u2v2w2], принимая в качестве последних раз-
нием в каждой фазе той же текстуры, что и в однофазном состоя-
                                                                      личные сочетания индексов (hkl) из числа входящих в известную
нии. Взаимное влияние кристаллитов разных фаз сказывается лишь
                                                                      совокупность.
на совершенстве текстуры. Если фазы обладают разной деформи-
                                                                            7. После определения индексов оси текстуры по текстурным
руемостью, то в более пластичной наблюдается более совершенная
                                                                      максимумам на первом дифракционном пике решить для второго
текстура. Если различие в пластичности фаз велико (Al – Si), то ма-
                                                                      пика обратную задачу: найти возможные значения углов δ для вто-
териал оказывается нетекстурированным.
                                                                      рого пика cos δ = cos ρ / cos θ по известному [u1v1w1] и возможным
                                                                      значениям [u2v2w2] и сравнить полученные расчетные данные с экс-
                                                                      периментальными значениями углов θ.

                                9                                                                    10